论文部分内容阅读
【摘要】网络为我们带来了新的学习方式，但是其平面的知识呈现方式激发不了学习者太多兴趣，X3D技术以其逼真的三维体验给学习者带来了前所未有的乐趣，本文探讨了X3D技术在网络体验式教学中的应用前景。
【关键词】X3D 虚拟现实 体验式教学
一、X3D技术及其开发工具和浏览工具
X3D(Extensible 3D——可扩展3D) 是一个软件标准，定义了如何在多媒体中整合基于网络传播的交互三维内容。X3D技术就是使用这一软件标准开发的可以在网络上流畅传输的虚拟现实的技术。
开发X3D的工具有X3D-Edit，Flux， BS Contact等。只要做好了相关的X3DWEB服务，我们就可以从客户端通过一定的浏览器去浏览逼真的X3D网页了。但是目前并不是所有的浏览器都支持此功能。微软公司的IE要到7.0版本才可以比较好的支持X3D内容的浏览，7.0以下的版本需要安装相应插件，如BS ContactVRML6.0浏览插件，JAVA虚拟机。当然也可以直接使用一些相关X3D的浏览器来浏览X3D的内容，比如：JAVA3D，Flux等。
二、X3D技术在体验式教学中的应用
“体验式教学”是指在教学过程中，安排学生从事相关活动，建立感性认识，并在此基础上表达感受、态度和进行价值判断，从而领悟知识，形成健康的情感态度和价值观。“体验式”教学的本质就是亲历、实践，接受物理信息面对面的刺激，从而产生一系列的心理反应，使学生达到从感性思维到抽象思维的转化，进一步认同和领悟知识。但是在实际教学情况中，很多场景在课堂中都无法再现。比如，历史课中一些历史场景、地理课中的地理场景、物理或化学中的实验场景等。如何让学生得到更多的体验、刺激呢？
X3D技术真实的三维世界、极小的文件体积及符合现实生活的三维方式，可以给学习者带来前所未有的体验，而不用购买昂贵的虚拟现实设备。如果学生能在这样的学习环境中学习，将会产生什么样的效果呢？历史课上学生可以在家里，任何可以连上网络的地方，穿越时间的限制，回到过去的世界看当时发生的任何事件；生物课学生可以来到现实无法到达的海底世界观看那里的生物。
因此，X3D技術在体验式教学中运用的潜力是不可想象的。X3D技术在教育当中已有了小范围的应用，比如美国一所中学用X3D-Edit自行开发了一套本镇的地理环境，并将其放到网上，所有授权的人都可以通过WEB浏览器来浏览小镇。外地游客可以在其中查看所有的建筑，并可以进入到每一个开放的旅馆中，可以查看它的房间，打开或关闭里面虚拟的电视、灯，和窗帘等等，就如同自己亲临一般。此系统为当地的学生营造了一个虚拟社区，一开始，除了一块空地，小镇什么也没有，学生们必须相互合作从基础的原始社会做起，学习制造工具和一些生存的知识，慢慢改造他们心目中的小镇。在此过程当中每个人可以根据自己的兴趣选择不同的职业并通过学习相关职业的知识为小镇的发展服务，如你选择采矿，就要学会区分不同矿石还有一些其它地理方面的知识；如你选择建筑，那么你就得学会一些简单的建筑的知识和一些建筑方面的历史，并通过一些测试才能通过。学生还得共同处理公共的事务，这让他们学会了如何管理小镇，因为每个人的意见都有可能影响小镇的发展情况。这样，不仅让学生在此环境中学会了一些自己感兴趣的知识，并且学会了如何与他人相处、合作及竞争，为将来打下良好的基础。
以上的例子只是一个个例，X3D技术在网络教育当中应用前景还有很大的空间，如：
1.全三维的网页交互游戏(在游戏当中学习)
如果能在全三维的网页中进行游戏学习，那么由于其真实的学习环境，学生学习的积极性和学习兴趣会得到很好的提高，并且可以培养学生的创造力和毅力。
2.三维虚拟交互学习社区
利用X3D的三维呈现性质和可交互性的特点，可以制作一个三维虚拟交互学习社区，让学生在社区当中学习如何与别人合作，如何选择和管理将来的工作和学习。
3.真实交互实验，接近到真实的实验
在如今的一些关于实验的课件当中，大都是平面的，虽然有一些交互，但是和现实中的实验比起来，真实性太差，而在X3D的交互实验当中，学生看到的都是逼真的实验仪器，他们可以从各个角度观察，并进行各种近乎于真实的实验。
4.进行全三维真实的旅行、探险及学习
通过一些相应的虚拟环境，可让学生进行身临其境的旅行、探险，并在其中进行学习，如：在一个关于非洲热带雨林的探险中，学习野外生存的各种技能和热带雨林中动植物的知识以及当地的民俗文化。
三、总结
X3D技术在体验式教育当中的应用前景是非常诱人的，但是这也需要更多的技术人员和理论研究者参与来制作相关的X3D交互场景，如何进一步降低其制作门槛，如何制作出更多、更优秀的X3D教育产品是我们进一步研究和工作的重点。相信X3D及虚拟现实的体验式教学将会给学习者带来更多的空间和乐趣。■
参考文献：
[1]李敏，陈威兵.虚拟现实技术对传统教学的影响（2005-8-12）/[2007-5-25]http://www.86vr.com/case/education/200508/6366.html
[2]王玉.VRML到X3D.（2004-1-31）/[2007-5-12]http://www.5d.cn/scripts/print.asp?documentid=572
【关键词】X3D 虚拟现实 体验式教学
一、X3D技术及其开发工具和浏览工具
X3D(Extensible 3D——可扩展3D) 是一个软件标准，定义了如何在多媒体中整合基于网络传播的交互三维内容。X3D技术就是使用这一软件标准开发的可以在网络上流畅传输的虚拟现实的技术。
开发X3D的工具有X3D-Edit，Flux， BS Contact等。只要做好了相关的X3DWEB服务，我们就可以从客户端通过一定的浏览器去浏览逼真的X3D网页了。但是目前并不是所有的浏览器都支持此功能。微软公司的IE要到7.0版本才可以比较好的支持X3D内容的浏览，7.0以下的版本需要安装相应插件，如BS ContactVRML6.0浏览插件，JAVA虚拟机。当然也可以直接使用一些相关X3D的浏览器来浏览X3D的内容，比如：JAVA3D，Flux等。
二、X3D技术在体验式教学中的应用
“体验式教学”是指在教学过程中，安排学生从事相关活动，建立感性认识，并在此基础上表达感受、态度和进行价值判断，从而领悟知识，形成健康的情感态度和价值观。“体验式”教学的本质就是亲历、实践，接受物理信息面对面的刺激，从而产生一系列的心理反应，使学生达到从感性思维到抽象思维的转化，进一步认同和领悟知识。但是在实际教学情况中，很多场景在课堂中都无法再现。比如，历史课中一些历史场景、地理课中的地理场景、物理或化学中的实验场景等。如何让学生得到更多的体验、刺激呢？
X3D技术真实的三维世界、极小的文件体积及符合现实生活的三维方式，可以给学习者带来前所未有的体验，而不用购买昂贵的虚拟现实设备。如果学生能在这样的学习环境中学习，将会产生什么样的效果呢？历史课上学生可以在家里，任何可以连上网络的地方，穿越时间的限制，回到过去的世界看当时发生的任何事件；生物课学生可以来到现实无法到达的海底世界观看那里的生物。
因此，X3D技術在体验式教学中运用的潜力是不可想象的。X3D技术在教育当中已有了小范围的应用，比如美国一所中学用X3D-Edit自行开发了一套本镇的地理环境，并将其放到网上，所有授权的人都可以通过WEB浏览器来浏览小镇。外地游客可以在其中查看所有的建筑，并可以进入到每一个开放的旅馆中，可以查看它的房间，打开或关闭里面虚拟的电视、灯，和窗帘等等，就如同自己亲临一般。此系统为当地的学生营造了一个虚拟社区，一开始，除了一块空地，小镇什么也没有，学生们必须相互合作从基础的原始社会做起，学习制造工具和一些生存的知识，慢慢改造他们心目中的小镇。在此过程当中每个人可以根据自己的兴趣选择不同的职业并通过学习相关职业的知识为小镇的发展服务，如你选择采矿，就要学会区分不同矿石还有一些其它地理方面的知识；如你选择建筑，那么你就得学会一些简单的建筑的知识和一些建筑方面的历史，并通过一些测试才能通过。学生还得共同处理公共的事务，这让他们学会了如何管理小镇，因为每个人的意见都有可能影响小镇的发展情况。这样，不仅让学生在此环境中学会了一些自己感兴趣的知识，并且学会了如何与他人相处、合作及竞争，为将来打下良好的基础。
以上的例子只是一个个例，X3D技术在网络教育当中应用前景还有很大的空间，如：
1.全三维的网页交互游戏(在游戏当中学习)
如果能在全三维的网页中进行游戏学习，那么由于其真实的学习环境，学生学习的积极性和学习兴趣会得到很好的提高，并且可以培养学生的创造力和毅力。
2.三维虚拟交互学习社区
利用X3D的三维呈现性质和可交互性的特点，可以制作一个三维虚拟交互学习社区，让学生在社区当中学习如何与别人合作，如何选择和管理将来的工作和学习。
3.真实交互实验，接近到真实的实验
在如今的一些关于实验的课件当中，大都是平面的，虽然有一些交互，但是和现实中的实验比起来，真实性太差，而在X3D的交互实验当中，学生看到的都是逼真的实验仪器，他们可以从各个角度观察，并进行各种近乎于真实的实验。
4.进行全三维真实的旅行、探险及学习
通过一些相应的虚拟环境，可让学生进行身临其境的旅行、探险，并在其中进行学习，如：在一个关于非洲热带雨林的探险中，学习野外生存的各种技能和热带雨林中动植物的知识以及当地的民俗文化。
三、总结
X3D技术在体验式教育当中的应用前景是非常诱人的，但是这也需要更多的技术人员和理论研究者参与来制作相关的X3D交互场景，如何进一步降低其制作门槛，如何制作出更多、更优秀的X3D教育产品是我们进一步研究和工作的重点。相信X3D及虚拟现实的体验式教学将会给学习者带来更多的空间和乐趣。■
参考文献：
[1]李敏，陈威兵.虚拟现实技术对传统教学的影响（2005-8-12）/[2007-5-25]http://www.86vr.com/case/education/200508/6366.html
[2]王玉.VRML到X3D.（2004-1-31）/[2007-5-12]http://www.5d.cn/scripts/print.asp?documentid=572